DE1045565B - Steuerungsvorrichtung fuer einen Atomkernreaktor - Google Patents

Steuerungsvorrichtung fuer einen Atomkernreaktor

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DE1045565B
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DER21357A
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John Shaw Hollings
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Rolls Royce PLC
Original Assignee
Rolls Royce PLC
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Description

DEUTSCHES
Die Erfindung bezieht sich auf Kernreaktoren und betrifft insbesondere eine Steuerungsvorrichtung für Atomkernreaktoren, deren Reaktivität durch Veränderung der Eindringtiefe der Brennstoffelemente in Bohrungen eines Absorbers regelbar ist. Die Erfiridung besteht nun darin, daß die Brennstoffelemente, deren jedes an seinem einen Ende durch ein Verbindungsstück von einer Trägerplatte gehaltert wird, stabförmig ausgebildet sind und daß der Absorber die Form eines Rostes besitzt, in dessen Durchbrechungen die freien Enden der Brennstoffelemente in jeder Einstellung des Absorbers relativ zu diesen hineinragen, und daß die Trägerplatte und der Absorberrost relativ zueinander in der Längsrichtung der Brennstoffelemente durch Triebwerke verschiebbar sind.
Vorzugsweise ist die Trägerplatte innerhalb des Reaktors ortsfest, während der Absorberrost durch Triebwerke in Längsrichtung der Brennstoffstangen verstellbar ist, so daß die Reaktivität des Reaktors gesteuert werden kann. Der Absorberrost ist vorzugsweise aus einer Reihe von Sektoren zusammengesetzt, deren jedem ein Triebwerk für die Einstellung seiner Lage relativ zu den Brennstoff stangen zugeordnet ist.
Nach einer Ausführungsform besitzen die Brenn-Stoffstangen hexagonalen Querschnitt; der Absorberrost ist bienenwabenförmig aufgebaut und in eine Vielzahl von (etwa sechs) Sektoren aufgeteilt, welche in durch die Mittelachse des Rostes verlaufenden, durch die Strahlen A und B (Fig. 2) angedeutete Ebenen aneinanderstoßen, derart, daß jeder Sektor eine Anzahl von abgeschlossenen hexagonalen Zellen und eine Anzahl von hexagonalen Teilkanälen aufweist, wobei diese hexagonalen Teilkanäle zusammen mit entsprechenden Teilkanälen benachbarter Sektoren weitere abgeschlossene hexagonale Zellen bilden.
Wenn der Reaktor wassergekühlt ist, sind die Triebwerke vorzugsweise hydraulisch und so ausgebildet, daß bei einer Unterbrechung der Druckwasser-Versorgung der Kolbentriebwerke der Druck des Kühlwassers in dem Reaktor Kolben und Zylinder derart ineinanderschiebt, daß die Brennstoff stangen vollständig in die Zellen des Absorberrostes eintauchen. Durch den hohen Druck- innerhalb des Reaktors können also Kolben und Zylinder rasch ineinandergeschoben werden, so daß eine rasche Stillegung des Reaktors möglich ist. Nach einer Ausführungsform umfaßt jedes hydraulische Kolbentriebwerk einen ortsfesten Kolben, durch welchen das Druckwasser nach dem mit dem Absorberrost verbundenen Zylinder hindurchströmt; dabei ist die Druckwasserversorgung so aufgebaut, daß bei ihrer Unterbrechung und sofern der Zylinder an einem Niederdruckraum angeschlossen Steuerungsvorrichtung
für einen Atomkernreaktor
Anmelder:
Rolls-Royce Limited,
Derby (Großbritannien)
Vertreter: Dipl.-Ing. F. Weickmann
und Dr.-Ing. A. Weickmann, Patentanwälte,
München 2, Brunnstr. 8/9
Beanspruchte Priorität:
Großbritannien, vom 18. Juni 1956
John Shaw Hollings, Derby (Großbritannien),
ist als Erfinder genannt worden
ist, das Wasser durch den Kolben nach diesem Niederdruckraum rasch austreten kann.
Der Kolben umfaßt ein Überdruckventil, welches sich bei einem raschen Austritt des Wassers öffnet, so daß der dem Austritt des Wassers aus dem Zylinder nach dem Niederdruckbehälter entgegenwirkende Strömungswiderstand verringert ist.
Ähnliche Konstruktionen sind auch bei Verwendung von flüssigem Natrium und Gasen als Reaktorkühlmittel möglich.
Vorzugsweise besitzt im Falle hydraulischer Kolbentriebwerke jeder Kolben Druckflächen verschiedener Größe. Der Zylinderraum ist auf der Seite der kleineren Druckfläche direkt mit einer Druckwasserversorgung-verbunden, deren Druck größer ist als der Druck des Kühlwassers in dem Reaktor, während der Zylinderraum auf der Seite der größeren Druckfläche des Kolbens mit der Druckwasserversorgung über eine Drosselstelle verbunden und über eine ventilgesteuerte Abflußleitung an den Reaktorinnenraum angeschlossen ist; ein in Längsrichtung der Brennstoffelemente verstellbares Betätigungsorgan ist für das Ventil der Abflußleitung vorgesehen.
Wenn dem hydraulischen Triebwerk Druckwasser zugeführt wird, bewirkt eine Verstellung des Betätigungsorgans eine Verschiebung des Zylinders relativ zu dem Kolben so lange, bis durch richtige Einstellung des Ventils der Abflußleitung der Druck auf Seiten der größeren Druckfläche des Kolbens die auf den Zylinder einwirkenden hydraulischen Kräfte ins Gleichgewicht bringt. Bei dieser Konstruktion findet
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ein ständiger Fluß von relativ kühlem Wasser durch das Kolbentriebwerk und seine Steuereinrichtungen statt. Der Abfluß vom Zylinderraum auf Seiten der größeren Druckfläche nach dem Reaktor kann ,nach Wunsch durch einen den Zylinder umgebenden Mantel erfolgen.
Es folgt nun die Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand der Zeichnung. Es stellt dar:
Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch den Reaktor nach der Schnittlinie 1-1 der Fig. 2,
Fig. 2 einen Schnitt nach Linie 2-2 der Fig. 1,
Fig. 3 eine vergrößerte Teilansicht der Fig. 2,
Fig. 4 einen Schnitt nach Linie 4-4 der Fig. 3.
Der Reaktor ist wassergekühlt; seine Reaktivität wird durch Veränderung der Länge der in die Bohrungen des Absorbers hineinragenden Teile der Brennstoffelemente gesteuert.
Der Reaktor besteht aus einem Hauptgehäuse 10 von zylindrischer Form und ist an seinem oberen Ende durch eine Deckplatte 11 verschlossen; in dem Reaktor ist nächst seinem oberen Ende eine Reihe von Keilnuten 12 angebracht. Am anderen Ende des Reaktors ist eine innere, periphere Rippe 13 vorgesehen, welche einen Anschlag bildet, der den Keilnuten 12 gegenüberliegt.
Auf dem von der Rippe 13 gebildeten Anschlag liegt eine perforierte Platte 14 auf; diese Platte trägt die unteren Enden einer Reihe von Brennstoffstangen 15. Die Platte 14 ist aus einer Anzahl von Sektoren zusammengesetzt, so daß ihre Anbringung innerhalb des Gehäuses 10 leicht möglich ist. Die einzelnen Sektoren sind innerhalb des Gehäuses starr miteinander verbunden.
Jedes Brennstoffelement 15 ist hohl und besitzt einen hexagonal en Querschnitt; an ihren unteren Enden sind die Brennstoffelemente bei 16 kugelförmig ausgebildet; dieses kugelförmige Teil ist in einen hohlkugelförmigen Sockel einer Steckbuchse 17 eingeführt. Die Steckbuchse 17 ist an ihrer Außenseite stufenförmig ausgebildet und in eine entsprechend ausgebildete Bohrung der Platte 14 eingesetzt. Das untere Ende einer jeden Steckbuchse 17 ist nach außen erweitert, so daß ein Eintritt für Kühlwasser geschaffen ist, durch welchen dieses in das Innere des Brennstoffelements 15 einfließen kann.
Auf der Platte 14 liegt eine zylindrische Auskleidung 18 des Reaktorbehälters auf, welche zur Erleichterung des Einbaues ebenfalls aus einzelnen Sektoren besteht. Die Auskleidung verläuft innerhalb des Reaktorgehäuses 10 bis zu den Keilnuten 12 hinauf und ist an ihrem oberen Ende ebenfalls mit Keilnuten 19 versehen, welche in die Teilnuten 12 passen, so daß die Auskleidung 18 innerhalb des Gehäuses 10 gegen Verdrehung gesichert ist. Die Auskleidung 18 weist an ihrem unteren Ende ferner einen Einschnitt 20 auf, in welchen ein Zahn 21 der Platte 14 eingreift, so daß die Platte 14 und die Auskleidung 18 relativ zueinander starr sind.
Die Auskleidung 18 trägt einen Absorberrost 22 und hydraulische Antriebe für die Verstellung des Absorberrostes und der Brennstoffelemente 15 relativ zueinander.
Die Höhe des Absorberrostes 22 ist ungefähr gleich der Länge der Brennstoffelemente 15. Der Aufbau des Absorberrostes gleicht dem einer Bienenwabe. In die Zellen werden die Elemente 15 eingeschoben. Wie man am besten aus den Fig. 2 und 3 entnehmen kann, ist der Absorberrost aus sechs Sektoren 22 a zusammengesetzt; die Stoßstellen der einzelnen Absorberrostsektoren liegen in Ebenen, welche durch die Mittelachse des Gesamtrostes 22 verlaufen und in Fig. 2 durch Strahlen A und B angedeutet sind. Jeder Sektor 22 a weist eine Reihe abgeschlossener hexagonaler Zellen 22 & und eine Reihe offener hexagonaler Teilkanäle-22c auf. Die hexagonalen Teilkanäle 22c eines jeden Sektors bilden zusammen mit entsprechenden Teilkanälen benachbarter Sektoren ebenfalls abgeschlossene hexagonale Zellen.
An jedem Sektor 22a des Absorberrostes 22 sind ein Paar Ansätze 23 (Fig. 4) befestigt, welche mit starken Muffen 27 und 28 verschweißt sind. Diese starken Muffen 27 und 28 sind an den Enden eines zugehörigen Triebwerkzylinders 29 angebracht. Der Triebwerkzylinder 29 ist an seinem oberen Ende durch eine Querplatte 24 abgeschlossen. Die Querplatte 24 ist an ihren Enden gegabelt; in den Gabeln sind Buchsen 25 befestigt, welche auf vertikalen Führungsschienen 26 gleiten. Am unteren Ende des Triebwerkzylinders 29 ist eine zweite Querplatte 30 angebracht; diese Querplatte ist ebenfalls mit Führungsbuchsen 25 ausgerüstet, welche auf den Führungsschienen 26 gleiten können. Die Muffen 27 und 28 sind durch ein Mantelrohr 31 miteinander verbunden, welches von der Außenfläche des Zylinders 29 einen gewissen Abstand hat. Die Führungsschienen 26 sind an ihrem oberen und ihrem unteren Ende an inneren Flanschen 32 befestigt, welche am oberen bzw. unteren Ende der Auskleidung 18 (Fig. 1) angebracht sind.
Die Sektoren 22a des Absorberrostes und die zugehörigen Triebwerkzylinder 29 sind innerhalb des Reaktors in vertikaler Richtung beweglich; ihre Führung besorgen Buchsen 25, welche auf den Führungsschienen 26 gleitend beweglich sind. Die Bewegung der Sektoren ist nach oben begrenzt, so daß die oberen Enden der zugehörigen Brennstoffelemente 15 stets innerhalb der Zellen des Absorberrostes bleiben.
Innerhalb des Triebwerkzylinders 29 (Fig. 1 und 4) ist ein Kolben 33 untergebracht, dessen Kolbenstange 34 nach unten durch die untere Querplatte 30 hindurchragt. Die Kolbenstange 34 ist am inneren Vorsprung 35 der Auskleidung 18 nächst deren unterem Ende befestigt. Das untere Ende der hohlen Kolbenstange ist mit einem Druckwasserversorgungsrohr 36
verbunden, welches durch die Platte 14 nach dem Außenraum des Reaktors hinausführt.
Wie sich am besten der Fig. 4 entnehmen läßt, weist der Kolben auf seinen beiden Stirnseiten Druckflächen verschiedener Größe auf. Der Zylinderraum 29a auf der Seite der kleineren Druckfläche des Zylinders ist direkt mit der Bohrung 34 a der Kolbenstange verbunden, und zwar über eine Durchbrechung 37 in der Kolbenstange an ihrem oberen Ende. Der Zylinderraum 29 & auf der Seite der größeren Druckfläche ist mit der Bohrung 34a der Zylinderstange auf folgende Weise verbunden:
Der Kolben 33 ist hohl und weist ein Plattenventil 38 auf, welches durch eine Feder 39 auf einen eine Durchbrechung 40 umgebenden Ventilsitz gepreßt ist.
e° Die Durchbrechung 40 führt von der Bohrung 34 a nach dem Zylinderraum 295. Im Zentrum des Plattenventils 38 ist eine kleine Düse 41 gebohrt. Wenn Druckwasser von der Bohrung 34a nach dem Zylinderraum 29 b geleitet wird, bleibt die Ventilplatte 38
6S auf ihrem Ventilsitz und das Druckwasser dringt in den Raum 29 b durch die kleine Düse 41 ein. Wenn sich aber der Triebwerkzylmder rasch nach unten bewegt, hebt sich die Ventilplatte 38 von ihrem Sitz ab, so daß ein größerer Durchfluß von Wasser aus dem Raum 29 δ nach der Bohrung 34a möglich ist als in
dem Fall, daß nur die kleine Düse 41 zur Verfügung steht.
Jedem Absorberrostsektor 22 α ist eine Stelleinrichtung zugeordnet, durch welche sich die Lage dieses Sektors relativ zu den Brennstoffstangen 15 vorgeben läßt. Eine solche Stelleinrichtung (Fig. 1 und 4) besteht aus einem Abflußrohr 42, welches vom oberen Ende des Zylinderraumes 29b nach einer Kammer 43 führt, welche in einer seitlichen Erweiterung 44 der Muffe 27 ausgebildet ist. Der Durchfluß durch dieses Abflußrohr 42 nach der Kammer 43 ist durch einen halbkugelförmigen Ventilkörper 45 gesteuert. Die Kammer 43 besitzt eine Abflußleitung, welche nach dem Zwischenraum zwischen dem Triebwerkzylinder 29 und dem diesen Triebwerkzylinder umgebenden Mantel 31 führt. Ein Auslaß 47 verbindet diesen Zwischenraum mit dem Reaktorinneren am unteren Ende des Mantels.
Der halbkugelförmige Ventilkörper 45 ist am Ende eines Hebels 48 befestigt, welcher von einer bieg- au samen Membran 49 innerhalb der Kammer 43 getragen wird. Der Hebel 48 steht unter der Einwirkung einer Feder 50, welche den halbkugelförmigen Ventilkörper 45 gegen den Ausfluß des Rohres 42 preßt.
Der Hebel 48 steht ferner mit dem einen Ende einer Schubstange 51 im Eingriff, deren anderes Ende mit einer seitlichen Verlängerung 52 einer Gewindebuchse 53 in Wechselwirkung steht. Die Gewindebuchse 53 steht ihrerseits im Eingriff mit einer Gewindespindel 54. Die Gewindespindel 54 wird an ihrem oberen Ende in einem Kugeldrucklager und an ihrem unteren Ende in einem Rollenlager festgehalten. Diese Lager sind in seitlichen Ansätzen 55 der Auskleidung 18 befestigt. Die Gewindespindel 54 wird von einem Motor 56 angetrieben, welcher am oberen Ende des Reaktorgehäuses 10 befestigt ist und welcher eine in das Reaktorgehäuse hineinragende, mit dem oberen Ende der Spindel 54 im Eingriff stehende Antriebswelle 57 besitzt. Die Gewindebuchse 53 ist gegen Verdrehung durch einen Gabelansatz58 (Fig. 3 und 4) gesichert, welcher in eine Führungsbuchse 59 eingreift; die Führungsbuchse 59 ist auf einer der Führungsschienen 26 gleitend befestigt.
Will man das Kolbentriebwerk betätigen, so läßt man Wasser durch das Rohr 36 zufließen, und zwar unter einem Druck, der wesentlich höher ist als der Druck in dem Reaktorgehäuse 10. Wenn der Druck in dem Reaktorgehäuse IQ z. B. 87,5 kg pro qcm (1250 lbs. per sq. inch) ist, so wird man den Druck der Wasserversorgung in dem Rohr 36 etwa zu 122 kg pro qcm (1750 lbs. per sq. inch) wählen. Das Wasser dringt mit seinem vollen Druck durch die Durchbrechung 37 in den Zy linder raum 29 a ein und wirkt mit seinem vollen Druck auf die kleinere Druckfläche des Kolbens 33 und auch auf die Endfläche des Zylinderraumes 29o, welche von der unteren Querplatte gebildet ist. Dieser zwischen Kolbenstange und Zylindermantel herrschende Druck wirkt auf den vorstehenden Teil der Kolbenstange 34 in Richtung nach oben.
Das unter hohem Druck stehende Wasser wird durch die Düse 41 nach dem Zylinderraum 29 & geleitet, welche auf der Seite der größeren Kolbenfläche liegt.
Im Gleichgewichtszustand ist der halbkugelförmige Ventilkörper 45 leicht geöffnet, und der Druck innerhalb des Zylinderraumes 29 b ist deshalb geringer als der innerhalb des Zylinderraumes 29 a herrschende, aber größer als der in dem Reaktorgehäuse herrschende Druck.
Wenn der Absorberrostsektor 22 α relativ zu den zugehörigen Brennstoffelementen 15 verstellt werden soll, läßt man die Gewindespindel 54 mittels eines Motors rotieren, so daß die Gewindebuchse 53 sich entlang der Spindel verstellt. Wenn die Gewindebuchse nach unten verstellt wird, so wirkt die seitliche Verlängerung 52 über die Schubstange 51 auf den Hebel 48 ein, so daß dieser den halbkugelförmigen Ventilkörper abhebt und man den Druck in dem Zylinderraum 29 b reduziert. Diese Druckverringerung in dem Zy linder raum 29 b bewirkt, daß sich der Zylinder 29 relativ zu dem Kolben 33 nach unten bewegt, wobei er den zugehörigen Ahsorberrostsektor 22 a, welcher an dem Zylinder üher Ansätze 23 befestigt ist, mitnimmt. Wenn die Gewindebuchse 53 nach oben geschraubt wird, bewegt sich der Hebel 48 unter der Einwirkung der Feder 50 nach oben, so daß der halbkugelförmige Ventilkörper 45 die Ventilöffnung schließt, mit der Folge, daß der Druck in dem Zylinderraum 29 b ansteigt und daß sich der Zylinder 29 relativ zu dem Kolben 33 nach oben verschiebt, wiederum unter Mitnahme des zugehörigen Absorberrostsektors 22a. In jedem Falle verschiebt sich der Absorberrostsektor 22 a so lange, bis die hydraulischen Drücke in dem Zylinder 29 ausgeglichen sind. Man erkennt, daß jeder Stellung der Gewindebuchse 53 eine bestimmte Stellung des Zylinders 29 zugeordnet ist.
Die Druckwasserversorgung des Rohres 3.6 erfolgt vorteilhafterweise über ein Ventil, mittels dessen bei Bedarf die D ruck wasserversorgung abgesperrt und das Rohr 36 mit einem Niederdruckraum, in dem etwa Atmosphärendruck herrschen mag, verbunden werden kann. Dadurch ist es möglich, den Reaktor rasch zum Stillstand zu bringen. Verbindet man das Rohr 36 mit einem Niederdruckbehälter, so fallen die Drücke in der Bohrung 34 a und in den Räumen 29 a und 29b rapid ab; infolge der hydraulischen Belastung des Zylinders 29 durch den Druck des Reaktorgehäuses IQ wird der Zylinder 29 nunmehr rasch nach unten verschoben, wobei der zugehörige Absorberrostsektor 22a über seine zugeordneten Brennstoffelemente 15 geschoben wird. Während dieser raschen Abwärtsbewegung des Zylinders hebt sich die Ventilplatte 38 von ihrem Sitz ab, so daß ein rascherer Wasserdurchfluß von dem Zylinderraum 29 b nach der Bohrung 34 a möglich ist als in dem Fall, wo nur die Düse 41 für den Durchfluß zur Verfügung steht.
Ein weiteres Kennzeichen der in vorstehendem beschriebenen Konstruktion ist es, daß durch die Druckwasserversorgung des Kolbentriebwerkes ein kontinuierlicher Durchstrom von kühlem Wasser durch den Triebwerkzylinder 29, die Kammer 43 und den Mantel 31 stattfindet. Durch diesen ständigen Kühlwasserdurchfluß wird die Steuereinrichtung auf einer Temperatur gehalten, die geringer ist als diejenige des Wassers in dem Reaktorgehäuse 10.

Claims (13)

Patentansprüche:
1. Steuerungsvorrichtung für einen Atomkernreaktor, dessen Reaktivität durch Veränderung der Eindringtiefe der Brennstoffelemente in Bohrungen eines Absorbers regelbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffelemente, deren jedes an seinem einen Ende durch ein Verbindungsstück von einer Trägerplatte gehaltert wird, stabförmig ausgebildet sind, und daß der Absorber die Form eines Rostes besitzt, in dessen Durchbrechungen die freien Enden der Brennstoffelemente in jeder
Einstellung des Absorbers relativ zu diesen hineinragen, und daß die Trägerplatte und der Absorberrost relativ zueinander in der Längsrichtung der Brennstoffelemente durch Triebwerke verschiebbar sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte innerhalb des Reaktors fest und daß der Absorberrost durch Kolbentriebwerke in Längsrichtung der Brennstoffelemente beweglich ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Absorberrost aus einer Anzahl von Sektoren zusammengesetzt ist, denen jeweils ein Kolbentriebwerk zur Einstellung ihrer Lage relativ zu den Brennstoffelementen zugeordnet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennstoffelemente hexagonalen Querschnitt besitzen und daß der Absorberrost bienenwabenförmig und in eine Vielzahl von Sektoren aufgeteilt ist, welche in durch die Mittelachse des Rostes verlaufenden Ebenen aneinanderstoßen, derart, daß jeder Sektor eine Anzahl von abgeschlossenen hexagonalen Zellen und eine Anzahl von hexagonalen Teilkanälen aufweist, welche zusammen mit entsprechenden Teilkanälen benachbarter Sektoren weitere abgeschlossene hexagonale Zellen bilden.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Absorberrost in sechs Sektoren aufgeteilt ist.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Reaktor flüssigkeits- oder gasgekühlt ist und daß die Kolbentriebwerke hydraulisch bzw. pneumatisch betrieben werden und so aufgebaut sind, daß bei einer Unterbrechung der Druckmittelversorgung dieser Kolbentriebwerke der Druck des Kühlmittels in dem Reaktor Kolben und Zylinder derart ineinanderschiebt, daß die Brennstoffelemente vollständig in die Zellen des Absorberrostes eintauchen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Kolbentriebwerk einen ortsfesten Kolben umfaßt, durch welchen das Druckmittel nach dem mit dem Absorberrost vereinigten Zylinder hindurchströmt, und daß die Druckmittelsteuerung so aufgebaut ist, daß bei einer Unterbrechung der Druckmittelversorgung und einem Anschluß des Zylinders an einem Niederdruckraum das Mittel durch den Kolben nach diesem Niederdruckraum rasch austreten kann.
8. Atomreaktor nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben eines Kolbentriebwerkes ein Überdruckventil umfaßt, welches sich bei einem raschen Austritt des Druckmittels öffnet, so daß der dem Austritt dieses Mittels aus dem Zylinder nach dem Niederdruckbehälter entgegenwirkende Strömungswiderstand verringert ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Überdruckventil eine in dem Kolben untergebrachte, unter Federdruck auf einem Ventilsitz aufliegende Ventilplatte umfaßt und daß diese Ventilplatte eine kleine Düse aufweist, durch welche ein verringerter Durchsatz von und nach dem Zylinder möglich ist.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Kühlmittel für den Reaktor und als Druckmittel für das Kolbentriebwerk flüssiges Natrium verwendet ist.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Triebwerkkolben Druckflächen verschiedener Größe aufweisen und daß der Zylinderraum auf der Seite der kleineren Druckfläche direkt mit einer Druckmittelversorgung verbunden ist, deren Druck größer ist als der Druck des Kühlmittels in dem Reaktor, während der Zylinderraum auf der Seite der größeren Druckfläche des Kolbens mit der Druckmittelversorgung über eine Drosselstelle verbunden und über eine ventilgesteuerte Abflußleitung an den Reaktorinnenraum angeschlossen ist und daß ein in Längsrichtung der Brennstoffelemente verstellbares Betätigungsorgan für das Ventil der Abflußleitung vorgesehen ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Abflußleitung durch einen den Triebwerkzylinder umgebenden Mantel nach dem Reaktor führt.
13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Ventil der Abflußleitung auf einem in Schließrichtung des Ventils federbelasteten Hebel befestigt ist und daß das Betätigungsorgan über eine Schubstange mit diesem Hebel zusammenwirkt, derart, daß bei einer Bewegung des Betätigungsorgans in der einen Richtung das Ventil geöffnet und bei einer Bewegung des Betätigungsorgans in der anderen Richtung das Ventil unter Einwirkung des Federdrucks geschlossen wird.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
©«09697/462 11.58
DER21357A 1956-06-18 1957-06-18 Steuerungsvorrichtung fuer einen Atomkernreaktor Pending DE1045565B (de)

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GB (1) GB806757A (de)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1126040B (de) * 1960-01-30 1962-03-22 Siemens Ag Verfahren und Einrichtung zum Bewegen von Regelelementen in Kernreaktoren
DE1151607B (de) * 1961-07-12 1963-07-18 Siemens Ag Hydraulischer Antrieb fuer Kernreaktorregelstaebe
DE1162006B (de) * 1959-07-17 1964-01-30 Siemens Ag Vorrichtung zur Schnellabschaltung von Atomkernreaktoren
DE1169596B (de) * 1960-04-30 1964-05-06 Licentia Gmbh Absorberstabantrieb fuer Kernreaktoren
US3162579A (en) * 1960-08-09 1964-12-22 Gen Dynamics Corp Rod drive system for use with negative temperature coefficient reactor
DE1218080B (de) * 1958-08-07 1966-06-02 Atomic Energy Commission Regelstabantrieb fuer einen Kernreaktor
DE1220046B (de) * 1959-01-12 1966-06-30 Atomic Energy Authority Uk Vorrichtung zur Regelung der Reaktivitaet eines Kernreaktors
DE1227574B (de) * 1964-01-17 1966-10-27 Anglo Belge Vulcain S A Soc Regelvorrichtung fuer Kernreaktoren
DE1230140B (de) * 1960-06-15 1966-12-08 Licentia Gmbh Absorberstabantrieb fuer Kernreaktoren
DE1237706B (de) * 1962-10-22 1967-03-30 Atomic Energy Commission Steuervorrichtung fuer einen heterogenen Kernreaktor
DE1246135B (de) * 1963-04-20 1967-08-03 Licentia Gmbh Absorberstabantrieb fuer Kernreaktoren

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BE586969A (de) * 1959-01-29
US3156625A (en) * 1962-10-22 1964-11-10 Harty Harold Core for a supercritical pressure power reactor
SE311551B (de) * 1964-07-02 1969-06-16 Asea Ab
US3215608A (en) * 1965-02-19 1965-11-02 Ralph W Guenther Nuclear reactor core clamping system

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1218080B (de) * 1958-08-07 1966-06-02 Atomic Energy Commission Regelstabantrieb fuer einen Kernreaktor
DE1220046B (de) * 1959-01-12 1966-06-30 Atomic Energy Authority Uk Vorrichtung zur Regelung der Reaktivitaet eines Kernreaktors
DE1162006B (de) * 1959-07-17 1964-01-30 Siemens Ag Vorrichtung zur Schnellabschaltung von Atomkernreaktoren
DE1126040B (de) * 1960-01-30 1962-03-22 Siemens Ag Verfahren und Einrichtung zum Bewegen von Regelelementen in Kernreaktoren
DE1169596B (de) * 1960-04-30 1964-05-06 Licentia Gmbh Absorberstabantrieb fuer Kernreaktoren
DE1230140B (de) * 1960-06-15 1966-12-08 Licentia Gmbh Absorberstabantrieb fuer Kernreaktoren
US3162579A (en) * 1960-08-09 1964-12-22 Gen Dynamics Corp Rod drive system for use with negative temperature coefficient reactor
DE1151607B (de) * 1961-07-12 1963-07-18 Siemens Ag Hydraulischer Antrieb fuer Kernreaktorregelstaebe
DE1237706B (de) * 1962-10-22 1967-03-30 Atomic Energy Commission Steuervorrichtung fuer einen heterogenen Kernreaktor
DE1246135B (de) * 1963-04-20 1967-08-03 Licentia Gmbh Absorberstabantrieb fuer Kernreaktoren
DE1227574B (de) * 1964-01-17 1966-10-27 Anglo Belge Vulcain S A Soc Regelvorrichtung fuer Kernreaktoren

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Publication number Publication date
CH353820A (de) 1961-04-30
FR1177317A (fr) 1959-04-23
GB806757A (en) 1958-12-31

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